医学科学方法，是医学科学认识主体，为认识医学客体的规律性而在认识活动中表现出来的手段、途径和行为方式中可操作的规则和模式。所谓医学科学研究的一般方法，即指适用于医学各个学科的一般层次上的方法。本章仅就临床观察与医学实验方法、医学数学方法、系统科学方法和社会科学方法在医学中的应用、循证医学的方法论意义等几个方面展开讨论。
第一节 临床观察与医学实验方法
一、临床观察
（一）临床观察的定义和类型
1.临床观察的基本概念
临床观察是指人们为了认识人体生理病理的本质和规律，通过感官或同时借助一定的科学仪器，有目的、有计划地去考察生命现象的活动，是获得相关感性认识的重要手段。
2.临床观察的基本类型
临床观察隶属于科学观察范畴，它可分为直接观察和间接观察。临床观察的方法是随着医疗实践的发展而发展的。在古代，由于科学技术水平的限制，人们对疾病现象的观察，一般只能凭借自身的感觉器官直接进行，即人的感官直接作用于病人这一观察对象，获取各种信息。古代中医采用的就是典型的直接观察方法，它通过“望、闻、问、切”直接与病人接触，来了解疾病现象，判断病情，推测病变规律，从而指导治疗。由于这种观察直接作用于观察对象，因而可以避免因中间环节（仪器观测）所造成对观察对象认识的误差。但由于感官受到了本身生理条件的限制，其观测范围与观测精度又有其局限性。例如，人的眼睛望不到肺部的病变，人的手摸不出颅内肿瘤，人的耳朵不能直接听出心脏瓣膜杂音等。这种局限性使人们在观察中不能进行精确的测量，难以及时、准确地反映人体的客观生理病理信息。
随着生产和科学技术的发展，人们为了认识生命疾病现象，为了克服感觉器官的局限性，在观察者与被观察对象之间引进了一个中介物，这就是人体检测设备。
这样，直接观察就发展成了通过仪器作中介的间接观察。随着科学技术的日益进步，人体检测设备的发展与完善，人们感官的生理局限性不断被克服，观察范围日益扩大。同时，利用人体检测设备观察，在一定程度上排除了感官的错觉与主观因素的干扰。随着仪器的不断改进和更新，更能提供比较可靠的计量标准和准确的记录手段，使人们在认识生命现象过程中的感性认识更加客观化、精确化。但同时我们也应看到，仪器观察也不是完美无缺的，它仍存在一定的局限性。例如，仪器的误差会导致错误的观察结果，仪器的使用也要受到环境、经济等条件的限制，它远不如直接观察那样简、便、廉。因此，不能因为有了仪器观察就忽视直接观察作用，在具体运用时，两者应互补互用。
（二）临床观察的特点和原则
1.临床观察的特点
（1）临床观察在一定意义上具有某些实验的性质。临床观察的对象是现实的病人与具体的病。因此，与其他自然科学的观察方法不同，在临床观察中，不可能与治疗分开，不可能完全排除人为的“干预”。我们之所以仍称之为“观察”，这只不过是同严格意义上的模拟实验加以区别而已。
（2）临床观察不但要力求实现一般观察所要求的客观性、全面性，而且临床观察又是与医学领域中其他方法如动物实验方法、群体调查方法等相互联系、相辅相成。
医学科学研究中的临床观察，是历史悠久的一种基本认识方法，长期以来，一直是临床诊治、医学形成、发展和检验医学理论的主要实践基础。随着医学的发展，临床观察将发挥更加重要的作用。
2.临床观察方法的一般原则
（1）客观性原则。在临床观察中，要尊重事实，从实际出发，避免主观偏见。观察中固然需要思考，离开头脑思考的纯客观观察是不存在的，但必须把看到的和想到的严格地区别开来。为了防止不可避免的主观偏见，还可采取一定的防止办法，如生物学观察的“随机分组”，医学中的“双盲法”等，都是非常必要的。其次，为了排除由于感官而带来的错觉，临床观察要求使用先进的观测技术和观测仪器，这是保证观察客观性的物质基础。再次，临床观察要求以正确反映客观事物本质的理论为指导。“观察渗透理论”，由于理论可谬，因而可能影响观察的正确性，但理论的根本作用是在于它能帮助分析和审察观察事实，纠正由主观和仪器干扰等造成的误差。
（2）全面性原则。全面性和系统性原则从根本上来说，都是为了保证观察的客观性。全面性原则对于临床观察有特殊的意义。由于病人所患疾病，不论在病因上还是在疾病过程中，不可避免地受到生物、心理、社会因素的影响，所以在临床观察中，必须全面顾及到这些因素，并且不仅注意疾病现实的表现，还要注意观察疾病过程中发生变化的各种表现，特别是能够把所获得的临床资料联系起来全面思考。中医学在临床诊断过程中的“四诊合参”原则就是临床观察全面性原则的具体体现。
（3）典型性原则。自然界的事物无限多样，生命及疾病现象复杂多变，而人的时间和精力有限，要穷尽对所有研究事物的观察是难于做到的。为了准确把握研究对象的内在规律，需要选择典型的观察对象及其典型表现。如果要对某一类客体进行观察，要选择自然现象表现过程较为纯粹、最少受干扰、易于进行观察的对象。其次，对单个客体的观察，要首先寻找其典型表现。在临床上常常会遇到一人多病、一种疾病多种表现或一种疾病多种伴随症状的情况，如果不遵循典型性原则，就很难从纷繁复杂的症状中理出头绪，当然也就无法认清疾病的本质。
二、医学实验
（一）医学实验方法的定义
医学实验是人们根据研究的目的，利用仪器、设备，人为地控制自然现象，排除干扰，突出主要因素，在有利条件下去研究生命活动及其规律的一种方法。医学实验是从医疗实践中分化出来，专为认识生命规律服务的一种实践活动。医学实验方法是继临床观察方法之后产生和发展起来的。实验与观察既有区别，又有联系。
它们的区别表现在：实验是人工控制或模拟自然过程，而观察只是在自然发生的条件下进行的。因此，实验是从自然现象中提取所愿望的东西，而观察只限于搜集自然现象中所提供的东西。它们之间的联系表现在：实验必须有观察，没有不观察的实验，却有不实验的观察。
（二）医学实验方法的作用
1.可以进一步纯化和简化对象
简化是科学研究的一个重要原则。生命现象十分复杂，各种因素互相联系、互相影响、互相作用，交织在一起，往往使人不易发现其中哪个因素同哪个因素发生联系，联系的方式如何等。为此，在观察中就要进行简化。这种简化，在自然观察中是通过观察对象的选择来实现的。因此，这种简化和纯化的作用是间接的，对许多现象来说还是很困难的。在实验中则不同，人们可以借助于仪器与装备所创造的条件，排除自然过程中各种偶然、次要因素的干扰，使我们需要认识的某种属性或联系以比较纯粹的形态呈现出来，人们就能获得被研究对象在自然状态下难以被观察到的特性。
2.可以强化研究对象
机体有许多生理与病理现象，在常态下往往不易出现，当遇到一些极端的条件时，便能呈现出来。这种条件在自然状态下难以直接控制，而实验可以凭借各种手段，造成这类特殊条件。如临床诊断早期冠心病例时，对表现不典型者，可让病人在做心电图描记前加大运动量，从而增加心脏负荷，造成心肌的相对缺血状态，利于发现异常改变而明确诊断。又如，在糖尿病的诊断上，血糖检查虽在正常范围波动，但当大量口服葡萄糖而超过已病损的胰岛调节范围时，即出现高血糖状态，从而明确胰岛功能不全的诊断。
3.取得比较确实的结果，利于重复，便于鉴定
在自然观察的情况下，由于生命现象复杂，各种因素难以控制，所以有的发现就难以重复。实验中各种条件可以控制，因此，一般来说，只要在相同的条件下，重复做此实验，就能够取得相同的实验结果。这样就有利于人们进行长期研究，反复比较，并对以往的实验结果加以核对，一个人的发现，也就可为别人重复证实。
4.模拟研究对象的运动过程
医学实验还可以模拟生命的运动过程，对那些时过境迁的现象以及无法进行直接实验的对象，进行间接实验研究，从而认识对象的性质。例如，原发性高血压发病机理与病理变化，是一个十分复杂的过程，但主要发病机理与遗传有关。日本学者运用遗传学技术，培育出了十分相似于人的原发性高血压大鼠动物模型（SHR系列），该大鼠的高血压病理过程与人体十分接近，随着鼠龄的增高，机体呈现血压升高，全身中小动脉硬化，心、脑、肾等生命实质脏器的损害，进而死于出血性中风等。借助该模型，人们对高血压的病理变化过程进行间接实验研究。
5.缩短研究时间
动物实验研究工作取得成果所需要的时间较短。人类疾病的发生可缓可急，病程的延续有长有短，病因的潜在影响往往可以是隔代或数代，而一个科学家无论怎样长寿，也很难对三代以上的人作直接观察。如用动物模拟某种疾病或进行实验治疗，则时间可以大为缩短，费用也相应大大降低。在实验室里，观察动物几代、几十代的情况是很容易做到的；假若使用微生物，观察几百代的情况也完全可以做到。
6.动物与人的“大同小异”，使动物实验有着极重要的意义
对人体进行实验研究，受到了伦理与法律的限制。许多实验，甚至有些观察，往往不便、也不允许在人体上直接进行。用动物实验摸清规律，再用于人体就可以较大地保证人体的安全。科学研究的实践表明，人是由动物进化而来的，尽管人作为地球上最高级的动物，与其他动物之间确有很多的差异，然而许多科研资料表明，在生物学意义上人与动物是“大同”的。人与动物从生物学角度看是大同小异的，这就从根本上保证了动物实验的可靠性。动物实验和临床医学的关系十分密切。通过将动物置于为达到一定目的而设计的条件下，严密地观察动物的变化规律，参照动物研究结果，再在严密的控制下，有步骤地观察其在人体的效应及变化，用以阐明某些临床现象，已成为临床观察一种极为重要的辅助方法。但由于种属的差异，动物实验在临床医学中的价值仍有其一定的局限性。因动物实验结果和临床实践不尽相同，许多药物在各种动物和人类之间的作用是有差别的。如果片面地将在特定条件下得到的结论无限地推广到临床，显然是错误的。
第二节 医学研究中的数学方法
一、数学方法在医学研究中的应用
大约在一百多年前，恩格斯在《自然辩证法》一书中，曾指出当时数学方法在生物学中等于零，他说：“数学的应用：在刚体力学中是绝对的，在气体力学中是近似的，在液体力学中就已经比较困难了；在物理学中是试验性的和相对的；在化学中是最简单的一次方程式；在生物学中等于零”。造成数学方法在医学中难以应用的原因主要有如下三种：其一，生物特性常以随机变量出现；其二，一个生物系统中特性的数量比较大；其三，生物系统中有无法用数值表示的特性，即非实数特性。
然而，一百多年过去了，随着整个科学的数学化和数学方法的不断进步，这三种困难逐渐获得了初步的解决。统计数学的发展和应用，解决了生物数学的第一种困难。因为统计方法的思想实质是把随机变量与实数中某一数值建立联系，以这个数值的变化来反应随机变量的内在规律性，达到对大量偶然现象组成的系统在整体上规律的认识。例如，用概率论我们认识了数理遗传规律。生物统计使用的数学理论主要有概率论、集合论和线性代数。系统数学的发展克服了生物多特性的第二种困难。系统数学的主要数学工具有：集合论、概率论、微分方程、信息论、对策论、网络理论等。例如，我们可用集合论来研究疾病的多症状特性。克服生物数学的第三个困难，关键在于能否将非实数特性改换成实数来表示。非实数特性主要包括有序多态特性、二元特性和无序多态特性三种情形。这个困难是随着数量分类学中的特性编码技术和分类分析法的建立而获得初步解决的。例如，我们可用数学编码技术解决中医病型-表象的非实数对应关系，建立中医电脑诊断模型和程序；还可用模糊聚类法解决染色体的分类辨认等问题。
生物数学上三大困难的解决，清除了数学方法在生物学和医学领域获得广泛应用的障碍，推动了生物学和医学领域的数学化过程。
